Java String 3-字符串为什么不能修改

 String 被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象。但是我们可以看到这样的代码：

String str = "hello" ;
str = str + " world" ;
str += "!!!";
System.out.println(str); // hello world!!!

 通过”+”操作，str字符串不就变成了”hello world”了吗。

 实际上，我们不能这么理解。在这段代码中， str 原先指向一个 String 对象，内容是 “hello”，然后我们对 str 进行了”+” 操作，那么 str 所指向的那个对象是否发生了改变呢？答案是没有。这时， str 不指向原来那个对象了，而指向了另一个 String 对象，内容为”Hello world”，原来那个”hello”对象还存在于内存之中，只是 str 这个引用变量不再指向它了，然后和上面的步骤一样，str又指向新的对象”hello world!!!”，原先的”hello world”又被抛弃了。

 通过上面的说明，我们很容易得出一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修改，或者说，不可预见的修改，那么使用 String 来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为 String 对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同的字符串，都需要一个 String 对象来表示，这样会形成大量的垃圾空间。正是因为String这个特点，所以在任何情况下，都不能出下下面的代码：

String str = "hello";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    // 每次"+"操作都会使上一个str指向字符串成为垃圾空间，而且"!"字符串也会成为垃圾空间
    str += "!";
}
// 循环100此后，就算"!"字符串入池，也会产生101片垃圾空间

 这时，应该考虑使用 StringBuffer 类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且，这两种类的对象转换十分容易。

 同时，我们还可以知道，如果要使用内容相同的字符串，不必每次都 new 一个 String。例如我们要在构造器中对一个名叫 s 的 String 引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：

private String s;
s = "Initial Value";

 而非：

s = new String("Initial Value");

 后者每次都会调用构造器，生成一个”Initial Value”的字符串，然后又new一片空间来转载同样的值，并且new出来的字符串对象不入池，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为 String 对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个 String 对象来表示就可以了。而第一种方式只会产生一个String的匿名对象，且会在共享池中寻找有无已经创建的相同内容的字符串，没有才会创建并入池。

 上面的结论还基于这样一个事实：对于字符串常量，如果内容相同， Java 认为它们代表同一个 String 对象。而用关键字 new 调用构造器，总是会创建一个新的对象，无论内容是否相同。

 至于为什么要把 String 类设计成不可变类，是它的用途决定的。其实不只 String，很多 Java 标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候，我们有时候也需要设计不可变类，来传递一组相关的值，这也是面向对象思想的体现。不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代表，可能会造成性能上的问题。